- Cos’è il Sole artificiale coreano?
- Perché il record KSTAR cambia la fusione nucleare?
- Quanto siamo vicini all’energia pulita?
Che cos’è il reattore KSTAR e perché viene definito un “Sole artificiale”?
Il KSTAR è un reattore sperimentale per la fusione nucleare sviluppato dal Korea Institute of Fusion Energy (KFE) a Daejeon. La sua struttura a tokamak, di forma toroidale, utilizza campi magnetici superconduttori per confinare un plasma a temperature estreme. Per questo viene spesso chiamato Sole artificiale: al suo interno si riproducono, su scala terrestre, le reazioni che alimentano le stelle.
Quale nuovo record ha raggiunto il KSTAR nel 2025?
Durante l’ultima campagna sperimentale, il KSTAR ha mantenuto un plasma a 100 milioni di gradi Celsius per 48 secondi e ha conservato uno stato di alto confinamento (H-mode) per 102 secondi consecutivi. Un risultato reso possibile dall’aggiornamento delle pareti interne in tungsteno, materiale chiave per resistere a flussi di calore estremi.
Perché mantenere il plasma caldo così a lungo è cruciale per la fusione nucleare?
Nella fusione nucleare controllata, il tempo di confinamento è fondamentale. A differenza del Sole, dove la fusione avviene grazie a una gravità enorme, sulla Terra il plasma è molto meno denso. Questo significa che le particelle devono muoversi molto più velocemente, raggiungendo temperature superiori ai 100 milioni di gradi, per fondersi. Riuscire a mantenere queste condizioni senza danneggiare il reattore è un passaggio decisivo verso centrali a fusione capaci di produrre energia pulita.
Perché il confronto con il reattore europeo WEST è importante?
In Europa, il tokamak WEST, in Francia, ha dimostrato la possibilità di mantenere un plasma a circa 50 milioni di gradi per sei minuti in una camera completamente rivestita in tungsteno. Il risultato coreano si inserisce in questo scenario: dimostra che impulsi lunghi e stabili non sono più fantascienza, ma un obiettivo realistico della ricerca sulla fusione.
Perché la fusione nucleare richiede temperature più alte di quelle del Sole?
Nel Sole la fusione avviene a circa 15 milioni di gradi, grazie alla pressione gravitazionale enorme. Nei reattori terrestri, invece, la densità del plasma è molto più bassa. Per compensare, è necessario aumentare drasticamente la temperatura, così da favorire le collisioni tra nuclei di deuterio e trizio, i principali combustibili della fusione termonucleare.
Quali sono le principali difficoltà nel confinare il plasma?
Il plasma è una forma di materia estremamente instabile. Oscilla, genera turbolenze e può produrre improvvise scariche di energia verso le pareti del reattore, note come Edge Localized Modes (ELM). Il KSTAR è diventato un riferimento internazionale per le tecniche di controllo magnetico del plasma, capaci di ridurre queste instabilità e prolungare le fasi di funzionamento stabile.
Perché il tungsteno è così importante nei reattori a fusione?
Il tungsteno ha il punto di fusione più alto tra tutti i metalli ed è in grado di sopportare flussi di calore fino a 10 megawatt per metro quadrato, paragonabili a quelli subiti da una navetta spaziale durante il rientro.
A differenza del carbonio, non assorbe grandi quantità di trizio, migliorando sicurezza ed efficienza. Per questo è considerato essenziale per i futuri reattori commerciali a fusione.
Che ruolo ha il KSTAR nel progetto ITER?
Il KSTAR funziona come banco di prova avanzato per ITER, il grande reattore internazionale in costruzione nel sud della Francia. Le informazioni raccolte su pareti in tungsteno, impulsi lunghi e controllo del plasma vengono utilizzate direttamente per ottimizzare la progettazione e il funzionamento di ITER, destinato a dimostrare per la prima volta un bilancio energetico positivo nella fusione.
Quali sono gli ostacoli che impediscono oggi la fusione di entrare nella rete elettrica?
Nonostante i progressi, i reattori attuali consumano ancora più energia di quanta ne producano come sistema completo. I costi energetici per raffreddare i magneti, alimentare i sistemi di riscaldamento e gestire il controllo restano elevati. Inoltre, i neutroni ad alta energia prodotti dalla fusione danneggiano progressivamente i materiali strutturali. Per questo sono in sviluppo le blanket al litio, fondamentali anche per la produzione di nuovo trizio.
Perché questi risultati contano per cittadini e bollette energetiche?
La fusione nucleare promette una fonte di energia continua, a basse emissioni di carbonio, con quantità minime di combustibile e senza il rischio di reazioni incontrollate. Se qualcosa va storto, il plasma si raffredda e la reazione si arresta automaticamente.
I risultati del KSTAR e del reattore WEST indicano che la strada verso una energia pulita e stabile è lunga, ma sempre più concreta, con potenziali ricadute future su costi dell’elettricità, sicurezza energetica e lotta al cambiamento climatico.